研究課題
金ナノ粒子を使ってワクチン研究を進めるにあたり、どのような粒子サイズや形状がワクチン活性のために優れているのかを理解しておく必要がある。細胞への取り込み能は活性向上のための一つの要因となり得る。そこで今まで定量的な報告例が無かった三角形プレート金ナノ粒子に着目した。三角形プレート金ナノ粒子の細胞取り込み量を球状ナノ粒子と比較した。粒子表層はどちらもカルボン酸で被覆し、シンプルな系で形状効果を比較した。球状粒子の場合はサイズが大きくなると取り込みが減少したが、三角形プレートの場合はむしろ一辺の長さが長くなるほど細胞取り込み量が大きくなることがわかった。この粒子の細胞取り込みの形状効果を2016年にアメリカ化学会のLangmuir誌にて発表した。次に抗原であるヘマグルチニンタンパク質(HA)を球と三角形プレートの金ナノ粒子に固定化した。抗原を固定化したこれらの金ナノ粒子をマウスに投与し、抗体産生量を調べた。具体的には、粒子表面にカルボン酸を有するキレート分子であるNTAリガンドを提示し、ニッケルイオンを介して ヒスチジンタグによりHAを固定化した。球と三角形プレートのサイズは平均66nm(直径)と72nm(一辺)とした。これらのサイズを選ぶと粒子の粒子表面積は同程度となる。HAの投与量は同量となるように、マウスに皮下あるいは経鼻で接種した。皮下接種において、平均値では球状粒子のほうが高い抗体(IgG)産生を誘起していた。経鼻接種においても、球状粒子はIgA抗体を有意に産生していた。 これらの実験より、HAを固定化した金ナノ粒子をワクチンとする場合、今回試したサイズでは球が優れていることがわかった。
2: おおむね順調に進展している
インフルエンザウイルスに対するナノ粒子ワクチンの効果を調べるための最初のステップである、粒子の形状などの効果を明らかに出来た。
抗原タンパク質との複合体化においては今後、球に絞り研究を進める。水溶液中での粒子の分散性をより高めるためにリガンド分子の化学改良も行っていく予定である。
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Langmuir
巻: 32 ページ: 12559～12567
10.1021/acs.langmuir.6b02064
